Spruce Morphological Diversity in the Northern Taiga Subzone of the Arkhangelsk Region
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2026-3-205-213Keywords:
Siberian spruce, introgressive hybridization, cones, crown branching pattern, biometric traits variability, taiga northern subzone, Arkhangelsk regionAbstract
The study of morphological diversity in woody plants is of considerable scientific and practical interest for breeding and reforestation. The relevance of this work is due to the introgressive hybridisation of European spruce (Picea abies (L.) Karst) and Siberian spruce (Picea obovata Ledeb.) in the Arkhangelsk Region, as well as the lack of research on this issue in the region’s northern taiga plant communities. The research aims at studying the morphological diversity of spruce in the northern taiga subzone in the Arkhangelsk Region. Field studies were carried out in September 2025 in spruce-blueberry forests in the Leshukonskiy District of the region. The studies showed that the typical Siberian spruce (58.8 %) dominates in the studied populations, while hybrid spruce with predominantly Siberian spruce characteristics accounts for 41.2 % of the total. Three crown branching patterns were found: dense (51 %), brush-like (27.5 %), and flat-branched (25.5 %). Significant differences at the 95 % significance level were found for cone weight, length, and diameter between the two phenotypes and spruce crown branching patterns. There are hardly any statistically significant differences in the parameters of seed scales (length, width, length of outer ends) between Siberian spruce and hybrids. The best biometric parameters of cones are typical for Siberian spruce cones and hybrid cones with brush-like crown branching. Analysis of variability showed that cone weight varies at a low and medium level, while length and diameter vary at a very low and low level. The data obtained expand our knowledge of the species and form composition of northern taiga phytocenoses and can be used for breeding activities and to improve the effectiveness of forest management measures.
Downloads
References
Бабич Н.А., Комарова А.М., Соколова Е.Б. Формы ели и их лесосеменное значение // Изв. вузов. Лесн. журн. 2010. № 4. С. 22–28. Babich N.A., Komarova A.M., Sokolova E.B. Spruce Forms and Their Seed Relevance. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2010, no. 4, pp. 22–28. (In Russ.).
Генрих Э.А., Залывская О.С., Беляева Е.А., Борисов Д.С. Полиморфизм ели европейской и ели сибирской в условиях Субарктики // Хвойные бореал. зоны. 2025. Т. 43, № 6. С. 7–14. Genrikh E.A., Zalyvskaya O.S., Belyaeva E.A., Borisov D.S. Polymorphism European Spruce of and Siberian Spruce in Subarctic Conditions. Conifers of the boreal area, 2025, vol. 43, no. 6, pp. 7–14. (In Russ.). https://doi.org/10.64430/1993-0135-2025-6-7-14
Долголиков В.И., Осьмина Р.Ф. Встречаемость и продуктивность различных форм ели в Ленинградской области // Восстановление леса на Северо-Западе РСФСР. Л.: ЛенННИЛХ, 1978. С. 111–116. Dolgolikov V.I., Osmina R.F. Frequency and Productivity of Various Forms of Spruce in the Leningrad Region. Forest Regeneration in the Northwest of the Russian Soviet Federative Socialist Republic. Leningrad, LenNNILKh Publ., 1978, pp. 111–116. (In Russ.).
Ежов А.В., Юдина О.А. Формовое разнообразие географических культур ели на Европейском Севере России (Архангельская область) // Успехи современного естествознания. 2022. № 2. С. 7–13. Ezhov A.V., Yudina O.A. A Form Variety Coniferous in the European North of Russia (Arkhangelsk Region). Advances in current natural sciences, 2022, no. 2, pp. 7–13. (In Russ.). https://doi.org/10.17513/use.37771
Коренев И.А. Продуктивность ели в связи с морфологической изменчивостью вида в подзоне южной тайги: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. М., 2008. 22 с. Korenev I.A. Productivity of Spruce in Connection with the Morphological Variability of the Species in the Southern Taiga Subzone: Cand. Agric. Sci. Diss. Abs. Moscow, 2008. 22 p. (In Russ.).
Крышень А.М., Геникова Н.В., Преснухин Ю.В. Ряды восстановления ельников черничных Восточной Фенноскандии // Ботан. журн. 2021. Т. 106, № 2. С. 107–125. Kryshen A.M., Genikova N.V., Presnukhin Yu.V. Reforestation Series of Bilberry Spruce Forests in Eastern Fennoscandia. Botanicheskii Zhurnal, 2021, vol. 106, no. 2, pp. 107–125. (In Russ.). https://doi.org/10.31857/S0006813621020071
Макаров Ю.И. Особенности роста и развития ели обыкновенной под влиянием внутривидового полиморфизма // Изв. вузов. Лесн. журн. 2016. № 3. С. 87–97. Makarov Yu.I. Fir Spruce Growth and Development Under the Influence of Intraspecific Polymorphism. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2016, no. 3, pp. 87–97. (In Russ.). https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2016.3.87
Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений. М.: Наука, 1973. 284 с. Mamaev S.A. Forms of Intraspecific Variability of Woody Plants. Moscow, Nauka Publ., 1973. 284 p. (In Russ.).
Молчанов А.А. География плодоношения главнейших древесных пород. М.: Наука, 1967. 103 с. Molchanov A.A. Geography of Fruiting of the Major Tree Species. Moscow, Nauka Publ., 1967, 103 p. (In Russ.).
Мосеев Д.С. Формы ветвления ели в различных типах леса Архангельской области и связь с ними некоторых биометрических показателей // Экологич. Проблемы Севера. 2005. Вып. 8. С. 54–56. Moseev D.S. Branching Patterns of Spruce in Various Forest Types of the Arkhangelsk Region and Their Relationship to Certain Biometric Indicators. Ekologicheskiye problem Severa, 2005, iss. 8, pp. 54–56. (In Russ.).
Попов В.Я. Формы ели в продуктивных типах леса северной и средней подзон тайги и их лесохозяйственное значение // Материалы отчетной сессии лаборатории лесоведения за 1968 год. Архангельск, 1969. С. 45–47. Popov V.Ya. Spruce Forms in Productive Forest Types of the Northern and Middle Taiga Subzones and Their Significance for Forestry. Proceedings of the 1968 Annual Session of the Forestry Laboratory. Arkhangelsk, 1969, pp. 45–47. (In Russ.).
Попов П., Александров А., Недкова Е. Географическая изменчивость и фенотипическая структура популяций ели обыкновенной по форме семенных чешуй // Наука за гората. 2015. Кн. 2. С. 3–16. Popov P., Alexandrov A., Nedkova E. Geographical Variability and Phenotypic Structure of Norway Spruce Populations in the Form of Seed Scales. Nauka za gorata = Forest science, 2015, book 2, pp. 3–16. (In Russ.).
Попов П.П. Ель на востоке Европы и в Западной Сибири: популяционно географическая изменчивость и ее лесоводственное значение: моногр. Новосибирск: Наука, 1999. 169 с. Popov P.P. Spruce in Eastern Europe and Western Siberia: Population and Geographical Variability and Its Significance for Forestry. Novosibirsk, Nauka Publ., 1999. 169 p. (In Russ.).
Попов П.П. Ель европейская и сибирская: структура, интеграция и дифференциация популяционных систем. Новосибирск: Наука, 2005. 231 с. Popov P.P. European and Siberian Spruce: Structure, Integration, and Differentiation of Population Systems. Novosibirsk, Nauka Publ., 2005. 231 p. (In Russ.).
Попов П.П., Казанцева М.Н., Арефьев С.П. Индивидуальная и географическая изменчивость шишек Picea obovata в российской части ареала в связи с количеством семян в них // Теоретическая и прикладная экология. 2024. № 3. С. 192–199. Popov P.P., Kazantseva M.N., Arefyev S.P. Individual and Geographic Variability of Picea obovata Cones in the Russian Part of Its Area in Relation to the Seeds Quantity in Them. Theoretical and Applied Ecology, 2024, no. 3, pp. 192–199. (In Russ.). https://doi.org/10.25750/1995-4301-2024-3-192-199
Правдин Л.Ф. Ель европейская и ель сибирская в СССР. М.: Наука, 1975. 177 с. Pravdin L.F. European Spruce and Siberian Spruce in the USSR. Moscow, Nauka Publ., 1975. 177 p. (In Russ.).
Рысин Л.П., Савельева Л.И. Еловые леса России. М.: Наука, 2002. 333 с. Rysin L.P., Savelyeva L.I. Spruce Forests of Russia. Moscow, Nauka Publ., 2002. 333 p. (In Russ.).
Смирнов А.В., Хамитов Р.С., Корчагов С.А., Грибов С.Е., Щекалев Р.В. Влияние типа условий местопроизрастания и географического положения популяций на степень интрогрессивной гибридизации ели в Вологодской области // Лесохоз. информ. 2020. № 4. С. 94–104. Smirnov A.V., Khamitov R.S., Korchagov S.A., Gribov S.E., Shchekalev R.V. Impact of a Site Condition Type and Geographic Location of Populations on the Degree of Introgressive Hybridization of Spruce in the Vologda region. Forestry Information, 2020, no. 4, pp. 94–104. (In Russ.). https://doi.org/10.24419/LHI.2304-3083.2020.4.10
Тарханов С.Н., Коровин В.В., Щекалев Р.В. Формовое разнообразие хвойных на Европейском Севере России // Вестн. МГУЛ – Лесн. вестн. 2006. № 5. С. 89–94. Tarhanov S.N., Korovin V.V., Shchekalev R.V. A Form Variety Coniferous in the European North of Russia. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin, 2006, no. 5, pp. 89–94. (In Russ.).
Тарханов С.Н., Пинаевская Е.А. Изменчивость морфоструктурных признаков ели разного возраста в условиях севера Архангельской области // Изв. вузов. Лесн. журн. 2019. № 2. С. 56–66. Tarkhanov S.N., Pinaevskaya E.A. Variability of Morphostructural Features of Uneven-Aged Spruce in the North of Arkhangelsk Region. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2019, no. 2, pp. 56–66. (In Russ.). https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2019.2.56
Чертовской В.Г. Еловые леса европейской части СССР. М.: Лесн. пром-сть, 1978. 176 с. Chertovskoy V.G. Spruce Forests of the European Part of the USSR. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1978. 176 p. (In Russ.).
Юдин И.А., Юдина О.А., Наквасина Е.Н. Репродуктивные особенности ели обыкновенной в географических культурах Архангельской области // Изв. вузов. Лесн. журн. 2015. № 3. С. 19–28. Yudin I.A., Yudina O.A., Nakvasina E.N. Reproductive Features of Norway Spruce in Geographical Cultures of the Arkhangelsk Region. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2015, no. 3, pp. 19–28. (In Russ.). https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2015.3.19
Юркевич И.Д., Голод Д.С., Парфенов В.И. Формовой состав ели обыкновенной в лесах Белоруссии // Лесная генетика, селекция и семеноводство. Петрозаводск: Карелия, 1970. С. 184–190. Yurkevich I.D., Golod D.S., Parfenov V.I. The Morphological Composition of European Spruce in the Forests of Belarus. Forest Genetics, Breeding, and Seed Production. Petrozavodsk, Karelia Publ., 1970, pp. 184–190. (In Russ.).
Юрре Н.А. Типы ветвления ели обыкновенной // Лесн. хоз-во. 1939. № 7. С. 30–37. Yurre N.A. Branching Patterns of European Spruce. Lesnoye khozyaystvo, 1939, no. 7, pp. 30–37. (In Russ.).
Feng S., Ru D., Sun Y., Mao K., Milne R., Liu J. Trans-Lineage Polymorphism and Nonbifurcating Diversification of the Genus Picea. New Phytologist, 2019, vol. 222, iss. 1, pp. 576–587. https://doi.org/10.1111/nph.15590
Grahl-Nielsen O., Mjaavatten O., Ovstedal D.O. A Chemometric Comparison Between Picea abies and P. obovata (Pinaceae) in Norway. Nordic Journal of Botany, 2008, vol. 11, no. 6, pp. 613–618. http://doi.org/10.1111/j.1756-1051.1991.tb01271.x
Park Y.D., Chang K.S., Jin G.Z., Kim H., Chang C.-S. Cone Morphological Variation of the Picea jezoensis Complex in Eastern Asia. Journal of Korean Society of Forest Science, 2010, vol. 99, no. 2, pp. 235–243.
Strong W.L., Hills L.V. Taxonomy and Origin of Present-Day Morphometric Variation in Picea glauca (×engelmannii) Seed-Cone Scales in North America. Canadian Journal of Botany, 2006, vol. 84, no. 7, pp. 1129–1141. http://doi.org/10.1139/b06-071
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Genrikh E.A., Belyaeva E.A., Leshukov D.V.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
